通信电路设计变容二极管调频电路设计

《通信电子线路设计》课程设计

题目：变容二极管调频电路设计

学院名称： 电气工程学院 指导老师： 班 级: 学 号: 学生姓名:

二零一四年零六月

目录

摘要--------------------------------------------p2 整体设计--------------------------------------p3 1.电路设计原理---------------------------------p3

2.电路的设计方案--------------------------------p3 3.电路设计-----------------------------------------p4 4.主振电路设计原理分析--------------------------p4 5.调频信号分析----------------------------------p5 6.变容二极管频率调制的原理----------------------p6 电路工作分析--------------------------------p8 1.谐振回路总电容------------------------------p8 2.调制灵敏度----------------------------------p8 电路元件参数--------------------------------p9 1.震荡回路参数LC-----------------------------p9 2.温度补偿法----------------------------------p9 3.回路电阻------------------------------------p9 4.加缓冲级------------------------------------p10 电路仿真-------------------------------------p10

元件清单-------------------------------------p11 实验心得与体会----------------------------p11 参考文献-------------------------------------p12 摘要

随着电子与通信技术的不断进步，各种新兴电子产品的开发速度越来越快。现代计算机技术和微电子技术的进一步结合和发展使得电子电路和通信线路出现了二个分支。一个是朝着更高集成度的集成电路发展：而另一个是利用分立元件和硬件描述语言对新型器件进行专门设计。

调频广播具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。调频电台的频带通常大约是200～250kHz，其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。由于调幅波受到频带宽度的限制，在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾，因此音频信号的频率局限于30～8000Hz的范围内。在调频时，可以将音频信号的频率范围扩大至30～15000Hz，使音频信号的频谱分量更为丰富，声音质量大为提高。

目前，应用最广泛的是采用变容二极管直接调频技术，即利用二极管反偏工作的PN结呈现的势垒电容，它与回路中的电感共同构成振荡器的振荡回路，从而作为振荡频率直接调频电路。它具有工作频率高、固有损耗小和使用方便等优点。

变容二极管为特殊二极管的一种。当外加顺向偏压时，有大量电流产生，PN （正负极）接面的耗尽区变窄，电容变大，产生扩散电容效应；当外加反向偏压 时，则会产生过渡电容效应。但因加顺向偏压时会有漏电流的产生，所以在应用 上均供给反向偏压。

在变容二极管直接调频电路中，变容二极管作为一压控电容接入到谐振回路 中，有所学的正弦波振荡器章节中，我们知道振荡器的振荡频率由谐振回路的谐 振频率决定。因此，当变容二极管的结电容随加到变容二极管上的电压变化时，由变容二极管的结电容和其他回路元件决定的谐振回路的谐振频率也就随之变化，若此时谐振回路的谐振频率与加到变容二极管上的调制信号呈线性关系，就完成了调频的功能，这也是变容二极管调频的原理。

关键词：变容二极管，调频电路，振荡电路

整体设计

2.1电路设计原理

变容二极管为特殊二极管的一种。当外加顺向偏压时，有大量电流产生，PN

（正负极）接面的耗尽区变窄，电容变大，产生扩散电容效应；当外加反向偏压时，则会产生过渡电容效应。但因加顺向偏压时会有漏电流的产生，所以在应用上均供给反向偏压。

在变容二极管直接调频电路中，变容二极管作为一压控电容接入到谐振回路中，有所学的正弦波振荡器章节中，我们知道振荡器的振荡频率由谐振回路的谐振频率决定。因此，当变容二极管的结电容随加到变容二极管上的电压变化时，由变容二极管的结电容和其他回路元件决定的谐振回路的谐振频率也就随之变化，若此时谐振回路的谐振频率与加到变容二极管上的调制信号呈线性关系，就完成了调频的功能，这也是变容二极管调频的原理。

2.2电路的设计方案

变容二极管直接调频电路由于变容二极管的电容变化范围大，因而工作频率

变化就大，可以得到较大的频偏，且调制灵敏度高、固有损耗小、使用方便、构成的调频器电路简单。因而变容二极管直接调管频器是一种应用非常广泛的调频电路。

2.3电路设计

变容二极管调频电路主要是由主振电路和变容二极管直接调频电路构成，电路如图所示：